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中国航天创造世界纪录
发布日期:2022-11-12 15:34:54

只有2个小时!原世界纪录是3小时3分钟

日12时10分,天舟5号货运飞船起飞仅两小时,与空间站核心舱顺利完成后向连接。中国空间站“T”字构组合与天舟货船的第一次交会对接任务取得了圆满成功!这项只持续了两个小时的交会对接任务,也创造了人类航天史上最快的交会对接记录!这一记录的诞生也意味着中国快速交会对接技术的成功在轨验证。

在此之前,世界上快速交会对接的最短耗时记录是2020年10月14日俄罗斯联盟号飞船MS-17.当时,这艘载客飞船花了3个小时3分钟,在绕地球航行两圈后,与国际空间站相连。

中国之前的快速交会对接任务最快需要6.5个小时。据了解,与以往相比,创造新纪录的天舟5号主要从两个方面进行了方案调整,进一步缩短了交会对接时间。首先,在此任务中,优化了交会对接的控制和指导策略,将长距离指导过程中的多圈航行压缩为半圈,将几次变轨压缩为两次综合机动,从原来的4个多小时减少到1个小时左右。其次,在近距离独立控制段,减少了多个用于确定飞船状态的停车点,类似于动车组减少经停车站频率,进而加快到达速度。因此,这个程序段的时间从2个多小时减少到40分钟左右。

掌握2小时快速交会对接技能,对我国空间站长期在轨运行具有重要的现实意义。快速交会对接能力可以大大提高中国的空间应急救援能力,大大缩短“太空货品”运输时间使运输独特的新鲜实验产品成为可能。航天科技集团第五医院货船系统副总指挥李志辉在接受《环球时报》记者采访时表示,在任务中,天舟5号货船上升了一定量的新鲜水果,这些新鲜水果迅速到达空间站后,将能够更好地满足宇航员的营养要求。此外,如果在神舟载客船上应用快速交会对接技术,将大大减少宇航员飞往空间站的飞行时间,使宇航员能够尽快进入空间站。

然而,2小时快速会议对接并不是天舟5号独特的新功能,以前的天舟货船实际上具有这种能力。航天科技集团第五研究院502研究所对接首席专家解永春说,“快速交会对接方式对飞船的飞行状态要求很高,以前没有在轨验证。天舟5号交会的成功连接也是完成中国交会对接技术的新挑战。”

解永春说,2小时快速交会对接只是飞船交会对接GNC系统的选项之一,飞船的选项GNC系统可以根据火箭的轨迹选择不同时间的交会对接方式,其中2小时的快速交会对接基本上是最快的方式。此外,还可以选择3小时、5小时、6.5小时的对接方案。天舟5号快速交会对接的成功实施,意味着我国自主定轨技术精度更高,姿态轨道控制精度更高,综合制导技术水平更高,飞行控制过程更加优化,也意味着交会对接方式更多,功能更加多样化,适应性更强。总的来说,中国的空间交会对接技术更加成熟。

除了创造新的记录外,天舟5号还充分利用货船上行的能力资源,承载项实验负荷,支持空间科技实验,验证一些前沿航天核心技术。这三个试验负荷是“澳门学生科普卫星1号”、氢氧燃料电池、高能粒子检测等空间科学试验。其中,航天科技集团第五研究院自主研发的氢氧燃料电池发电系统负荷计划在我国首次进行燃料电池空间在轨试验。

据了解,承载任务将验证燃料电池在微重力等空间条件下的运行特点规律,掌握微重力条件对燃料电池运行参数特征的影响规律,为后续航天燃料电池应用设计提供理论创新和数据支持,促进航天燃料电池工程应用的发展,为我国载客探月任务的推有力支持。

(2)图片来源:中国科学院空间应用工程与技术中心

此外,天舟5号还上升了一批由中国科学院牵头的空间站舱内外科学试验负荷、试验模块和样品、支持设备、备件等应用材料。包括空间冷原子干涉仪、变重力燃烧实验装置、变重力颗粒振动实验装置、细胞实验模块上升生活支撑设备和舱外材料暴露试验设备。这些设备将服务于许多尖端科学问题的探索和研究。



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